Строение сосудов.
Все кровеносные сосуды выстланы изнутри слоем эндотелия, непосредственно прилегающим к просвету сосуда. Кроме эндотелия, во всех сосудах, за исключением капилляров, имеются эластические волокна, коллагеновые волокна и гладкомышечные волокна, количество которых различается в разных сосудах.
Прежде всего, представим функциональную классификацию кровеносных сосудов. Все сосуды организма представлены:
- магистральными сосудами;
- резистивными сосудами;
- обменными сосудами;
- емкостными сосудами;
- шунтирующими сосудами.
Рис. Структура кровеносных сосудов в различных областях системной гемоциркуляции.
К магистральныым сосудам относятся аорта, легочные атрериии другие крупные артерии организма. Стенка этих сосудов содержит много эластических элементов и много гладкомышечных волокон. Значение этих сосудов: превращают пульсирующий выброс крови из сердца в непрерывный кровоток.
К резистивным сосудам относятся пре- и посткапилляры. Прекапиллярные сосуды - это мелкие артерии и артериолы, капиллярные сфинктеры. Эти сосуды имеют несколько слоев гладкомышечных клеток. Посткапиллярные сосуды - это мелкие вены, венулы, у них тоже есть гладкие мышцы. Значение этих сосудов состоит в том, что они оказывают наибольшее сопротивление кровотоку. Прекапиллярные сосуды регулируют кровоток в микроциркуляторном русле и поддерживают определенную величину кровяного давления в крупных артериях. Посткапиллярные сосуды поддерживают определенный уровень кровотока и величину давления в капиллярах.
К обменным сосудам относятся капилляры, стенка которых имеет один слой эндотелиальных клеток и поэтому они обладают высокой проницаемостью по отношении к различным классам веществ. В них собственно и осуществляется транскапиллярный обмен.
К емкостным сосудам относятся все вены. Они обладают наименьшим сопротивлением кровотоку, поскольку их стенка легко растягивается. Значение этих сосудов состоит в том, что они за счет своего расширения депонируют кровь. В них обычно содержится до 2/3 всей крови организма.
Шунтирующие сосуды связывают артерии с венами минуя капилляры. Их значение состоит в том, что они обеспечивают разгрузку капиллярного русла.
Капилляры - это наиболее важный в функциональном отношении отдел кровеносной системы, так как именно в них осуществляется обмен между кровью и интерстициальной жидкостью. Обмен между кровью и интерстициальной жидкостью происходит не только в капиллярах, он осуществляется также в венулах. Поскольку венулы и артериолы участвуют в регуляции капиллярного кровотока, совокупность сосудов от артериол до венул именуется терминальным или микроциркуляторным руслом и его следует рассматривать как общую функциональную единицу.
Функции сердца и периферических сосудов скоординированы для транспорта крови в капиллярную сеть, где осуществляется обмен между кровью и тканевой жидкостью. Перенос воды и веществ через стенку сосудов осуществляется посредством диффузии, пиноцитоза и фильтрации.
Транскапиллярное движение жидкости определяется впервые описанным Старлингом соотношением между капиллярной и интерстициальной гидростатической и онкотической силами, действующими через капиллярную стенку. Это движение может быть описано следующей формулой:
V= Kf * ((Pгк+Pои)-(Pги+Pок))
где V -- объём жидкости, проходящей через стенку капилляра за 1 мин;
Kf -- коэффициент фильтрации;
Pгк -- гидростатическое давление в капилляре;
Pои -- онкотическое давление в интерстициальной жидкости;
Pги -- гидростатическое давление в интерстициальной жидкости;
Pок -- онкотическое давление в плазме.
Коэффициент капиллярной фильтрации (Kf) -- объём жидкости, фильтруемой за 1 мин 100 г ткани при изменении давления в капилляре в 1 мм рт.ст. Kf отражает состояние гидравлической проводимости и поверхности капиллярной стенки.
Среднее капиллярное давление на артериальном конце капилляров на 15-25 мм рт.ст. больше, чем на венозном конце. В силу этой разницы давлений кровь фильтруется из капилляра на артериальном конце и реабсорбируется на венозном.
Капиллярное кровообращение
Скорость кровотока
Очень важным показателем функционирования микроциркуляторного русла является скорость кровотока в капиллярах. В среднем скорость кровотока в капиллярах составляет 0,5 мм/сек. В эксперименте показано, что в легочных капиллярах скорость может достигать 2 мм/сек. Через альвеолярный капилляр длиной 248 мкм эритроцит проходит за 0,12 секунд. Скорость кровотока в капиллярах определяется градиентом давления в прекапиллярах и посткапиллярах. Этот градиент в свою очередь зависит от величины артериального и венозного давления и периферического сопротивления. Поток эритроцитов, которые проходят через капилляр, широко варьирует и в зависимости от функционального состояния органа может колебаться от 300 до 1500 эритроцитов в минуту.
Перфузивность капилляров
Капилляры, в которых эритроциты перемещаются, называются перфузированными (функционирующими, открытыми). Капилляры, которые в данный момент не содержат эритроцитов, а заполненные плазмой называются плазматическими. В условиях функционального покоя органа количество перфузированных капилляров составляет 30-50 % от общего количества капилляров. При усиленной работе органа плазматические капилляры заполняются эритроцитами. То есть разделение на перфузированные и плазматические капилляры очень условно. Могут быть еще и закрытые капилляры, то есть капилляры, просвет которых почти полностью перекрыт. Встречаются такие капилляры только в паренхиматозных органах (легкие, селезенка, печень) в связи с эластичностью их стромы. В тканях с более жесткой стромой закрытых капилляров не имеется. Существует взгляд, что количество перфузированных капилляров определяется работой прекапиллярного сфинктера. Прекапиллярный сфинктер образован гладкомышечными тканями и имеет нервную иннервацию и высокую чувствительность к гуморальным факторам. Допускают, что гладкомышечные клетки прекапиллярного сфинктера имеют определенный тонус, который обусловливает относительную констрикцию. При усиленной работе органа накапливаются продукты метаболизма, которые снижают тонус гладкомышечных клеток, а следовательно, вызывают дилятацию. Это сопровождается усилением капиллярного кровотока, что в свою очередь, обеспечивает удаление избытка метаболитов и возобновление тонуса мышечных клеток и уменьшения кровотока. А периодическая прерывность кровотока в капиллярах может быть обусловлена закупоркой устья прекапилляров лейкоцитами, которые проходят его с затруднением. После прохождения лейкоцитов кровоток в капиллярах возобновляется.
Реологические свойства крови также влияют на перфузивность капилляров. Основная функция капилляров заключается в обеспечении транскапиллярного обмена, то есть в обеспечении клеток органов и тканей питательными и пластичными веществами и удалении продуктов метаболизма. Для осуществления этого обмена необходимые определенные условия, более важными из которых есть скорость кровотока в капилляре, величина гидростатического и онкотического давления, проницаемость стенки капилляра и количество перфузионных капилляров.
Кровообращение в венах
Морфо- функциональные особенности венозной системы
Вены - сосуды, которые несут кровь из органов, тканей к сердцу в правое предсердие. Исключение составляют легочные вены, которые несут артериальную кровь от легких в левое предсердие. Совокупность всех вен составляет венозную систему.
Различают поверхностные и глубокие вены. Поверхностные вены называют еще кожными, поскольку размещенные в подкожно жировой клетчатке. Глубокие вены сопровождают артерии, почему и получили название вен-спутниц. Для вен характерная высокая способность к растяжению и относительно низкая эластичность. Внутренняя поверхность большинства вен, за исключением мелких венул, вен системы ворот и полых вен, имеет складки внутренней оболочки - клапаны.
В венозной системе широко развитая система коммуникаций (соединений) и венозных сплетений. При затрудненном оттоке венозной крови они обеспечивают коллатеральный путь крови, скажем, из поверхностных в глубокие. Особенно важное функциональное значение имеет коммуникация внутричерепных вен с внечерепными венами. Венозные сплетения являются своеобразным депо крови.
Механизмы регуляции
1. Движение крови обусловлено разницей давления в венозной системе. Кровь течет из области высокого давления, которое создается работой сердца, энергией сердечных выбросов, в область низшего давления.
2. Большая роль в обеспечении движения крови в венах принадлежит отрицательному давлению в грудной клетке. При вдохе увеличивается объем грудной клетки и расширяются полые вены. Этим самым облегчается приток венозной крови к сердцу. Влияние дыхательных движений на венозное кровообращение называется дыхательным насосом.
3. Определенное влияние на кровоток в венах имеют сокращение скелетных мышц, которые сжимают вены. При этом давление в них повышается и благодаря наличию клапанов, которые предупреждают отток крови к капиллярам, кровоток имеет направление к сердцу. Это явление получило название мышечного насоса.
4. Диафрагмальный насос. Во время вдоха диафрагма сокращается и давит на внутренние органы. Из них выжимается кровь в воротную вену, которая дальше течет в полую.
5. В движении крови в венах играют определенную роль и перистальтические сокращения стенок некоторых вен. В венах печени такие сокращения возникают с частотой 2-3 за минуту.
Венозное давление
Венозное давление - это давление крови, циркулирующей в венах. Величина венозного давления колеблется от 150 мм вод. ст. в венулах, к практически нулевому или отрицательному при вдохе, в полых венах возле предсердия. У взрослого человека в горизонтальном положении в венах размещенных вне грудной клетки венозное давление равняется 45-120 мм вод. ст.
На величину венозного давления влияют три фактора:
Во-первых - объем крови, который поступает в венозную систему. Когда увеличивается приток крови, например, при физической нагрузке, то растет венозное давление.
Во-вторых - от давления, которое создается в правом сердце.
В-третьих - от емкости венозного русла.
У человека венозное давление в горизонтальном положении практически одинаковое в верхних и нижних конечностях; в вертикальном положении венозное давление в нижних конечностях повышается на величину гидростатического давления (давление, создаваемое весом жидкости).
Повышение венозного давления в физиологических условиях наблюдается при выполнении физической работы. Венозное давление, как правило, высокое у детей раннего возраста. Это обусловлено относительно большим количеством циркулирующей крови, а также более узким просветом венозных сосудов, который определяет меньшую емкость венозного русла у детей. Во время отдыха и сна венозное давление понижается.
Скорость кровотока
Относительно скорости движения крови в венах, то следует сказать, что здесь существует зависимость между просветом сосудистого русла и скоростью кровотока. Наибольший просвет сосудистого русла создают венулы, где скорость кровотока наименьшая. В венах среднего калибра скорость кровотока составляет 7-14 см /с, а в полых венах она несколько выше - до 20 см/с. В мелких венах кровоток, как правило, имеет постоянный характер. В крупных венах наблюдаются колебания скорости кровотока в зависимости от дыхания и сердечных сокращений.
Венозный пульс.
Кроме артериального различают еще и венозный пульс - это колебания стенок крупных вен, связанные с сердечной деятельностью. Эти колебания у здоровых людей можно увидеть в крупных сосудах, размещенных близко к сердцу.
Причиной венозного пульса, в отличие от артериального, является прекращение оттока крови от вен к сердцу во время систолы предсердий и желудочков. В этот момент кровоток в больших венах задерживается и давление в них растет.
Лимфа и лимфообращение.
Морфо- функциональная характеристика лимфатической системы
Рядом с кровеносными сосудами в организме существует лимфатическая система, которая состоит из лимфатических сосудов, лимфатических узлов и лимфатических протоков. Все ткани, кроме костной, нервной и поверхностных слоев кожи пронизанные сеткой лимфатических капилляров. При слиянии нескольких капилляров образуется лимфатический сосуд. Здесь же находится и первый клапан. Далее по ходу сосудов находятся другие клапаны. Они препятствуют обратному току лимфы. Из каждого органа или части тела выходят лимфатические сосуды, которые направляются к региональным лимфатическим узлам.
Лимфатические узлы выполняют, во-первых, барьерно-фильтрационную функцию, благодаря присутствию макрофагов и сети из ретикулярных волокон в просвете синусов; во-вторых, лимфатические узлы являются органами лимфопоэза (В- и Т-лимфоциты); в-третьих, лимфатические узлы - это депо лимфы.
Основными коллекторами лимфатической системы, которыми лимфа будет оттекать в венозное русло, является грудной лимфатический проток и шейный лимфатический проток, который собирает лимфу от головы и прилегающих участков.
В целом, лимфатическая система выполняет такие функции:
1. Поддержка постоянного объема и состава тканевой жидкости путем постоянного дренирования межклеточного пространства.
2. Перенесение питательных веществ из пищеварительного канала в венозную систему.
3. Барьерно-фильтрационная функция - обеспечивается лимфатическими узлами.
4. Участие в иммунологических реакциях. В лимфатических узлах из В-лимфоцитов образуются плазматические клетки, которые производят антитела, находятся и Т-лимфоциты, которые отвечают за клеточный иммунитет.
Состав и свойства лимфы
Это прозрачное бесцветное вещество. Содержит белки, правда меньше чем в плазме крови. Больше всего белков в лимфе, которая будет оттекать от печени. Наличие жира в лимфе обусловливает ее молочно-белый цвет. Больше всего жира содержит лимфа, которая оттекает от кишечника. Лимфа содержит анионы, катионы, ферменты, компоненты, которые обеспечивают свертывание лимфы (фибриноген, протромбин). Время свертывания лимфы больше, чем крови и составляет 10-15 мин.
Различают такие виды лимфы:
І. Периферическую - лимфа, которая оттекает от органов.
2. Промежуточную (транспортную) - лимфа, которая прошла через лимфатические узлы
3. Центральную - лимфа, которая находится в лимфатических протоках. Наиболее четкая разница между видами лимфы в клеточном составе. В периферической лимфе клеток мало - на 90 % это лимфоциты. В промежуточной лимфе количество лейкоцитов увеличивается за счет образования в лимфатических узлах плазмоцитов. В центральной лимфе преобладают лимфоциты, но появляются нейтрофилы и эозинофилы.
Образование лимфы
Механизм образования лимфы базируется на процессах фильтрации, диффузии, разницы гидростатического, онко-осмотического давления. Процесс фильтрации жидкости из крови происходит в артериальном конце капилляра, возвращается же жидкость в кровяное русло в венозном конце. В организме человека средняя скорость фильтрации во всех капиллярах составляет приблизительно 20 л. в сутки, а скорость обратного всасывания 18 л в сутки. Следовательно, в лимфатические капилляры попадает 2 л жидкости за сутки.
Снижение онко-осмотического давления плазмы крови ведет к усиленному переходу жидкости из крови в ткани, повышение онко-осмотического давления межклеточной жидкости сопровождается усиленным образованием лимфы. Это особенно четко наблюдается при нагромождении в межклеточной жидкости низкомолекулярных продуктов метаболизма, при мышечной работе.
Среди этих факторов наибольшее значение имеет проницательность лимфатических капилляров, которая может изменяться под воздействием нервных и гуморальных факторов.
Существует два пути перехода жидкости через стенку лимфатических капилляров в их просвет: 1 - через межклеточные соединения; 2 - через эндотелий с помощью микропиноцитоза.
Механизмы лимфооттока.
1. В оттоке лимфы ведущее значение принадлежит силе напорного и проталкивающего действия жидкости, проникающего из межклеточного пространства в лимфатические капилляры. То есть это происходит под воздействием гидростатического давления, на основе физико-химических закономерностей. Образованная лимфа механически выталкивает ту, которая была в лимфатических капиллярах.
2. Оттоку лимфы способствует разница давления в лимфатических сосудах. В мелких лимфатических сосудах давление лимфы составляет 8-10 мм вод. ст., а в месте впадения грудного протока в венозную систему оно, как и в крупных венах, ниже атмосферного.
Начало формы
Конец формы
Начало формы
Конец формы
Начало формы
Конец формы